Reconocemos de qué está compuesto el guano

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1 SEXTO GRADO - UNIDAD 5 - SESIÓN 05 Reconocemos de qué está compuesto el guano Qué función cumplen los ciclos naturales? El guano de las islas fue un recurso muy importante para la economía del país entre finales del siglo XVIII y comienzos del XIX. Su valor radica tanto en su composición química como en su rol en el ciclo del nitrógeno. Investigarlos será el reto para nuestros estudiantes en esta sesión. Por ello, indagarán sobre el ciclo natural del nitrógeno, junto con los del carbono y del agua; asimismo, el rol de estas sustancias en las funciones de los seres vivos y su importancia en la conservación de los ecosistemas. Antes de la sesión Si tienes el recurso, anticipadamente mira un video sobre los ciclos naturales; caso contrario, lee la información de los anexos de esta sesión y reprodúcelos. Elabora fichas sobre los ciclos del nitrógeno, carbono y agua. Revisa en el libro Ciencia y Ambiente 6 las páginas 98, 99. Elabora dos gráficos sobre un ecosistema, el ciclo del carbono y el ciclo del nitrógeno. Organiza a tus estudiantes en grupos. Materiales o recursos a utilizar Si se cuenta con uno, proyector multimedia. Material web o anexos de esta sesión reproducidos. Imágenes sobre el tema. Cuaderno de experiencias. Libro Ciencia y Ambiente 6. 54

2 COMPETENCIAS CAPACIDADES INDICADORES Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos. Área curricular de Ciencia y Ambiente Competencia(s), capacidad(es) e indicador(es) a trabajar en la sesión Comprende y aplica conocimientos científicos. Describe los ciclos naturales del carbono y del nitrógeno con ayuda de gráficos. Explica sobre la importancia de los ciclos naturales en un organizador visual. 1. Momentos de la sesión INICIO 20 minutos En grupo clase Conversa con tus niños y niñas acerca de lo tratado en la sesión anterior; recuérdales que se vio cómo la economía, en un momento de nuestra historia, giró en torno a la comercialización del guano de las islas. Explícales que este recurso natural fue fundamental para la agricultura, hasta que se empezaron a fabricar fertilizantes sintéticos. Menciónales que el valor del guano está en su composición química, que lo hace útil para fertilizar el suelo, de manera ecológica; es decir, sin afectar el ecosistema. Pide a tus estudiantes que observen la lámina de un ecosistema y traten de recordar algunas ideas al respecto, tema tratado anteriormente. Dialoga con tus niños y niñas en torno a las siguientes preguntas: qué componentes encontramos en el ecosistema?, será posible la existencia del hombre sin la presencia de esos componentes?, qué necesitan las plantas para fabricar su alimento? Escucha las intervenciones de los estudiantes y anota las ideas centrales en la pizarra. Invita a los estudiantes a ordenar las fichas que se encuentran en la pizarra, las cuales explican cómo se realiza el proceso de fotosíntesis. Luego revisa con tus estudiantes las páginas 96 y 97 para confirmar cuál es el proceso de la fotosíntesis que realiza la planta con la finalidad de obtener sus alimentos, y que ello implica la presencia de algunos gases importantes como el carbono y el oxígeno. 55

3 Establece con tus estudiantes el propósito de la sesión: indagar y analizar en imágenes y lecturas información científica sobre los ciclos naturales que se dan en el ecosistema y la importancia que tiene para garantizar la vida en el planeta. Pide a los estudiantes que elijan una o dos normas de su cartel de convivencia y que las pongan en práctica durante el desarrollo de la sesión. 2. DESARROLLO 50 minutos Planteamiento del problema Indagamos: Invita a tus estudiantes a que indaguen sobre lo siguiente: Cómo se realiza el ciclo del nitrógeno, del oxígeno y del carbono? (página. 98). Además, si hay los medios se puede observar el video: https://www.youtube.com/watch?v=b8koi8ucm4a el ciclo del carbono. Cómo se realiza el ciclo del nitrógeno? (página 99). Teniendo en cuenta los eventos que se realizan en los ciclos naturales, consideras importante el desarrollo de estos ciclos naturales?, por qué? (páginas 98, 99 y 56

4 Planteamiento de hipótesis En grupos pequeños Invítalos a que se organicen en cuatro grupos y que ensayen algunas posibles respuestas a las preguntas formuadas y que las registren. Reitérales que deben registrarlas también en su cuaderno de experiencias. Elaboración del plan de indagación Adviérteles de la necesidad de informarse para contestar las preguntas. La información se puede encontrar en el libro Ciencia y Ambiente 6 (páginas 98, 99), en videos, en los textos que entregarás (Anexo 2) y en imágenes que se encuentran en los siguientes lugares de internet: Si se tienen los medios, observar el video https://www.youtube.com/watch?v =B8koi8UCM4A sobre el ciclo del carbono. Información web En grupo clase Organiza a tus estudiantes en pequeños grupos y acuerda con ellos la secuencia que seguirá cada grupo para hacer su indagación, propón estos pasos: Primero, de manera personal, ubicarán en sus libros las páginas indicadas para extraer la información, o del video que se va a presentar. Tomarán apuntes en su cuaderno. Analizarán la información de los gráficos del libro sobre cómo se realizan los ciclos naturales del oxígeno, carbono y nitrógeno. Con tu ayuda, la procesarán. 57

5 Análisis de resultados y comparación de las hipótesis En grupo clase Analiza con los niños y niñas la información del gráfico del Anexo 2, con respecto al ciclo del nitrógeno y la presencia del guano en el proceso. Destaca que el guano se descompone en el suelo con ayuda de microorganismos (bacterias) para transformarse en sales. Con ayuda de un organizador visual, que elaborarás con ellos, explica la importancia de los ciclos naturales para las plantas y para el hombre. A continuación, proporciónales la información acerca de cómo realizar un informe de grupo. (ver el Anexo 1) e indica que cada grupo elabore su informe. Argumentación 3. CIERRE (valoración del aprendizaje) 10 minutos En grupos Exponen sus informes, cada grupo nombra un representante. Indícales qué parte del trabajo expondrá cada uno, ante toda la clase. Analizan las preguntas planteadas al comienzo y determinan si han quedado respondidas en su informe. Reflexiona con ellos en caso sus respuestas no estuvieran bien encaminadas o no tuvieran suficiente sustento (recuerda que deben ser capaces de sustentar sus respuestas con fundamentos científicos). Indícales que con la participación de todos construirán las siguientes ideas fuerza sobre los ciclos naturales: 58

6 Los elementos como el carbono, oxígeno y nitrógeno se encuentran constantemente circulando por el medio. Esta actividad comienza en las plantas, que son las productoras, a través del proceso de la fotosíntesis, hasta llegar a los consumidores. En ambos casos se puede ver que estos ciclos naturales son importantes porque: Intervienen en el proceso de respiración de los seres vivos, a partir del oxígeno proporcionado por las plantas, que es un elemento esencial para la vida del hombre. A partir del dióxido de carbono que la planta absorbe, esta puede realizar el proceso de la fotosíntesis; y de esa manera puede tener los frutos que van a ser fuente alimenticia para los demás seres vivos. Las bacterias capturan el nitrógeno del ambiente para que pueda ser aprovechado por las plantas y transformarlas en proteínas. Las plantas, al ser fuente de alimento de los animales, le proporcionan a su organismo las proteínas necesarias que luego van a ser aprovechadas por el hombre. Las proteínas cumplen una función estructural en todo ser vivo. Tarea a trabajar en casa 1. Investigan cómo ingresan el carbono y el nitrógeno a nuestro organismo. 2. Averigua la importancia ecológica que cumplen las bacterias. 3. Reflexionan y escriben: por qué no es beneficioso quemar basura? Recuérdales que con este material trabajarán los insumos para su álbum. 59

7 Recursos virtuales para el docente: El guano de las islas El guano de aves marinas es rico en nitrógeno, oxalato amónico y úrea, fósforo y fosfatos, además de sales e impurezas provenientes del suelo. El guano procedente de depósitos locales frescos, como los de las islas Chincha, en Lima, suelen contener de 8% a 16% de nitrógeno (la mayoría procedente del ácido úrico), de 8 % a 12% de ácido fosfórico, y de 2% a 3% de potasio. El excremento fresco de murciélagos comedores de insectos tiene niveles de nitrógeno similares a los procedentes de aves marinas y niveles altos de fosfato, pero el guano de murciélago generalmente tiene menor valor fertilizante debido a que el nitrógeno suele liberarse en los ambientes de sus cuevas; tiene color rojizo cuando proviene de los yacimientos del Plioceno y el Pleistoceno, y es amarillento cuando es de formación reciente. El guano de las islas es un recurso natural renovable que se encuentra en las superficies de las islas y puntas del litoral peruano, lugares donde se aposentan y reproducen las aves guaneras. Es un poderoso fertilizante orgánico utilizado con gran éxito por los agricultores y ligado desde muchos años a nuestra historia; tiene un alto contenido de nitrógeno, fósforo y potasio, además de muchos otros elementos nutritivos, que los convierten en el fertilizante orgánico más completo del mundo. Estos yacimientos son tan antiguos que ya los incas los conocían y los empleaban en sus cultivos, conocimiento que ha pasado de generación en generación hasta nuestros días. Biológicamente, el guano de las islas juega un rol esencial en el metabolismo básico del desarrollo de raíces, tallos y hojas de las plantas, porque contiene todos los elementos fertilizantes que aseguran su nutrición; además de tener una acción benéfica sobre la vida de los suelos. El guano de las islas, como es de conocimiento general, son las deyecciones (excremento) de las aves mahttp://www.peruecologico.com.pe/lib_c2_t09.htm sobre los ciclos naturales https://biologiaudes.wordpress.com/periodo-3/ciclos-biogeoquimicos/ naturaleza interactiva Anexo 1 Sexto Grado Para el informe tendrán en cuenta lo siguiente: Introducción: por qué les parece importante la indagación sobre las células?, qué preguntas ha respondido su estudio?, en qué coincidieron sus respuestas previas con la nueva información? Presentación de la información sistematizada en cuadros de resumen, organizadores visuales o ilustraciones. Conclusiones, como ideas fuerza. Qué nuevas preguntas les gustaría indagar? Indiquen las fuentes de donde obtuvieron la información. Preparen su exposición ante el grupo. Anexo 2 Sexto Grado 60

8 rinas, como el guanay, el piquero y el alcatraz. Las aves guaneras son prácticamente laboratorios vivientes, donde se procesa el abono más completo que ha podido darse en la naturaleza. Este se compone de restos de carne y esqueletos de los peces que han ingerido las aves, y que sufren un proceso que los convierte en materia de fácil asimilación por las plantas. Propiedades del guano de islas: Abono natural no contaminante. Biodegradable. Incrementa la actividad microbiana del suelo. Mejorador ideal de los suelos. Soluble en agua, de fácil asimilación por las plantas. No requiere agregados. Oportunidades: El guano es un abono orgánico que, como se dijo, tiene un alto contenido de nitrógeno, fósforo y potasio, además de muchos otros elementos menores, que lo convierten en un abono de primera calidad. No deteriora los suelos, ni los convierte en tierra salitrosa; por el contrario, tiene una acción benéfica sobre la vida de los suelos. Lo mejor: es un abono natural no contaminante. Es importante promover el uso y favorecer el acceso del guano de las islas entre los pequeños agricultores y comunidades campesinas y nativas, a fin de mejorar su producción y productividad. Amenazas: Están relacionadas con las variaciones climáticas, especialmente con el fenómeno de El Niño, que afecta a las especies hidrobiológicas que son el sustento de las aves guaneras; otro aspecto negativo es el reducido número de embarcaciones para el transporte marítimo del guano de las islas al puerto del Callao. Extraído de: ftp://ftp.fao.org/agl/agll/gateway/recurso_nutrientes.pdf. En el caso del nitrógeno: Cómo se transforma el guano: 61

9 Importancia del nitrógeno para la vida En 1853, tan solo en Chincha norte, existieron alrededor de 4 millones de toneladas de guano El nitrógeno (N2) es sumamente importante para las plantas y para la producción de proteínas, que son esenciales para la vida de los animales y del ser humano; por ejemplo, la carne, la leche y los huevos son ricos en proteína, como también los frijoles, lentejas, pallares, garbanzos, entre otros. El ciclo del nitrógeno consiste en los siguientes procesos: El nitrógeno es un gas que forma el 78% del aire; es uno de los elementos más abundantes sobre la Tierra. El nitrógeno atmosférico no puede ser utilizado en su forma natural por los seres vivos, sino que tiene que ser transformado en compuestos absorbibles por las plantas. Muy pocos organismos pueden aprovechar directamente el nitrógeno del aire, la mayor parte lo hace a través de bacterias que viven en el suelo o en las raíces de las leguminosas, en forma de nódulos. Estas bacterias (Rhizobium) fijan el nitrógeno del aire; lo transforman en compuestos aprovechables (amoniaco y nitratos), y la planta los absorbe para formar proteínas. Estas bacterias se encuentran especialmente en las raíces de las leguminosas (frijoles, alfalfa, pacae, etc.). Artificialmente se puede inocular estas bacterias y aumentar la productividad de cualquier leguminosa (rhizobiología). Las plantas fabrican aminoácidos-proteínas, en reacciones químicas muy complejas, y son aprovechadas por los animales herbívoros para su crecimiento y formación de carne. Los carnívoros (como es el caso de las aves guaneras) aprovechan las proteínas a través de la carne que consumen. Los seres vivos, al morir, se descomponen. Debido a procesos de putrefacción o descomposición en los que intervienen bacterias y hongos, los compuestos nitrogenados retornan al medio ambiente, para que las plantas los aprovechen posteriormente. Una parte de estos son transportados por la lluvia hacia los ríos y lagos. Este proceso llamado lixiviación es más intenso en zonas muy lluviosas, lo que empobrece los suelos y les hace perder su fertilidad. En un suelo fértil, los compuestos nitrogenados están en la materia orgánica, o sea, la materia en descomposición. Por eso cuanta más materia orgánica tenga un suelo, más fértil será, porque contiene compuestos de nitrógeno, esenciales para el crecimiento de las plantas. Los animales y los humanos eliminan en excrementos y orines una parte de los compuestos nitrogenados, los que se descomponen y regresan al medio ambiente para ser aprovechados nuevamente. El guano de las islas contiene abundantes compuestos nitrogenados, que son almacenados en las islas guaneras porque no son lavados por las lluvias a causa de la aridez. Por procesos químicos, con intervención de bacterias, los compuestos nitrogenados pueden se descomponen en gas nitrógeno, proceso que se denomina denitrificación. De esta forma el N2 retorna a la atmósfera para repetir el ciclo. 62

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